REPORTAJE (Parte I). Con el apoyo de estudiantes, investigadores e ingenieros se desarrollan estrategias y materiales ecológicos para la mejora de este subsector de la construcción.
El dióxido de carbono (CO2) es el gas que tiene el poder más bajo de calentamiento global, pero es el que más ha contribuido a este factor desde 1750, a tal grado que la cantidad de carbono almacenado en la atmósfera ha aumentado casi 40% con respecto a la era preindustrial, según el informe Cifras claves del clima Francia y Mundo Edición 2016.
Acorde con ello, uno de los sectores que ha tenido gran impacto ambiental es el de la construcción, responsable de consumir más de un tercio de energía a nivel global; prueba de ello es que tan sólo el consumo eléctrico de una vivienda para iluminación, calefacción y aparatos eléctricos genera la emisión de toneladas de CO2 a la atmósfera.
En Latinoamérica, por ejemplo, los edificios consumen 21% de agua, 42% de energía eléctrica, producen 2% de emisiones de CO2 y 65% de residuos, según el reporte Situación de la Edificación Sostenible en América Latina, del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.
Sin embargo, estas cifras sólo representan una parte de la vida útil de los edificios, considerando que el maestro en Ciencias por el IPN, José Miguel Ángel Uribe Alcalá, explica, en su estudio “Incorporación de la variable ambiental sustentable a la construcción de vialidades primarias”, que los impactos ambientales se pueden analizar desde las distintas fases que intervienen en la realización de una obra: Producción, construcción, uso, mantenimiento y demolición.
En la etapa de producción, el impacto se toma en cuenta desde la extracción de materia prima, transporte a fábricas o depósitos, transformación, comercialización y transporte al sitio de la obra; en la de construcción, implica la limpieza del terreno, incorporación de materiales, uso de energía para su colocación y la producción de residuos.
La fase de uso es muy importante, por el empleo de energía para el funcionamiento del inmueble; en la de mantenimiento, dependerá de los materiales empleados el que se produzca con un mayor o menor consumo de energía y costo; mientras que la etapa de demolición, la cual se realiza al término de la vida útil del inmueble, representa un gasto de energía y la producción de residuos, que pueden ser o no biodegradables, reutilizados, reducidos o reciclados.
Por tal motivo, la maestra en Ingeniería, Edith Huanosta Tera, refiere que “la industria de la construcción es una de las claves para tomar acciones contra el cambio climático; reduciendo el consumo de energía, mejorando los sistemas de producción y haciendo un menor consumo de los recursos provocará una reducción en las emisiones”.
En este contexto, México ha impulsado acciones, programas y normas ambientales, así como la creación de productos verdes y ecotecnologías, con el apoyo de investigadores, innovadores, ingenieros y científicos, para aplicarlos en la edificación (un subsector de la construcción), a fin de que sean sustentables.
Al respecto, el doctor David Morillón Galvéz menciona, en su ensayo Edificación Sustentable en México: Retos y Oportunidades, que el término edificio sustentable se refiere al uso de materiales y prácticas respetuosos con el ambiente en la planeación, el diseño, la ubicación, construcción, operación y demolición de un edificio.
Estos aspectos son de suma importancia, porque influyen al momento de llevar a cabo una edificación, al permitir determinar si el edificio tendrá una buena ubicación, es decir, si tendrá acceso a todos los servicios necesarios (agua, electricidad, transporte, escuela, hospitales), o bien, si se requerirá la introducción de los mismos y qué tanto impactará al medio ambiente.
Conocer el tipo y cantidad de arbolado que se encuentra en la zona, contribuye a que en el diseño de la obra se puedan aprovechar factores de iluminación natural y corrientes de aire para una mejor ventilación, sin hacer uso de aire acondicionado o calefacción.
Incluso, analizar el clima predominante en la región (frío, caluroso, templado), coadyuvará a una mejor elección de los materiales para paredes y techos, así como la elección de ecotecnologías, como sistemas ahorradores de energía, agua y otros dispositivos que permitan eficientar los recursos.
Materiales ecológicos para construcción
Para toda construcción siempre es importante la elección de los materiales, porque la durabilidad y resistencia de la estructura dependerá de su calidad; pero, actualmente, no solo se tiene una gran variedad de productos con características sobresalientes, también los hay ecológicos que garantizan y superan todo lo anterior, gracias al campo de la investigación.
Por ejemplo, “la industria del cemento es una de las que generan mayor cantidad de sustancias que agotan la capa de ozono”, mencionó Edith Huanosta, tomando en cuenta que su producción requiere una gran cantidad de calor generado con la quema de madera.
De acuerdo con el informe "Elaboración de material para la construcción de paredes falsas e interiores con una base de bagazo de caña y estopa de coco 2012”, para la fabricación de ladrillos se utilizan 1 mil 200 troncos a fin de lograr la cocción necesaria en la producción de 7mil a 12mil unidades, aunado a ello, el horno debe permanecer prendido durante 24 horas, lo que ocasiona que una sola ladrillera queme aproximadamente 10.64 toneladas de PM10, 9.104 toneladas de monóxido de carbono y 4.592 toneladas de óxido de nitrógeno.
Considerando estos factores, desde los años 70 se ha hecho un amplio estudio acerca de las fibras naturales que pueden usarse en concretos y morteros, como las de coco, plátano, bagazo de caña y algunos tipos de bambúes, las cuales han demostrado, no solo reducir los costos de construcción, también mejoran la resistencia a la tracción, resistencia-peso, flexión e impacto.
En 2015, la doctora María Neftalí Rojas Valencia, del Instituto de Ingeniería de la UNAM informó sobre la creación de un ladrillo ecológico compuesto por restos de excavación, como: arcilla, residuos de tala y de construcción triturados, que fueron integrados a una mezcla de agua con mucílago de nopal.
Incluso su proceso de elaboración es amigable con el medio ambiente, porque solo se requieren 20 días para su secado con energía solar, ya sea en condiciones ambientales o con humedad, o bien, cinco días dentro de un desecador solar sustentable.
A ello se suma que puede usarse en interiores y exteriores de cualquier edificación; disminuiría el consumo de energía en casas y edificios por ser un aislante térmico; es resistente a la compresión, considerando que rebasan los 30 kilogramos por cm2 que la norma establece para uso no estructural, y los 60 kilogramos por cm2 para uso estructural.
Su producción reduciría el costo de adquisición de materia prima, en caso de que una empresa desee reutilizar su escombro; también disminuiría la sobreexplotación de bancos de materiales vírgenes; y se apega a dos normas ambientales referentes al aprovechamiento de residuos de construcción y reciclaje desde la planeación de la obra.
Por otra parte, la fabricación de cemento también ocasiona problemas ambientales, como la erosión del área de las canteras, debido a la extracción continua de la piedra caliza y otros materiales; el transporte inadecuado de los mismos para su almacenamiento; y la generación de gran cantidad de polvos provocados por el triturado de la piedra en la planta.
Un artículo presentado por la Plataforma en Defensa del Sector Marítimo Pesquero de Galicia señala que a estos factores también se suma la emisión de contaminantes al aire, como monóxido de carbono, monóxido de nitrógeno, dióxido de azufre y particular muy finos (que pueden contener metales pesados), dependiendo del tipo de combustible y proceso empleado durante la calcinación en el horno.
Ante este panorama, se ha hecho investigaciones para sustituir los materiales extraídos de las canteras o disminuir la cantidad de contaminantes expulsados al ambiente mediante otros procesos de producción.
Siguiendo esta vertiente, el Instituto Tecnológico de Saltillo (ITS), en Coahuila, desarrolló un cemento ecológico hecho con polvos de escoria , aditivos químicos y agua; aunque se ha estudiado diferentes formulaciones para crear cementos con las mejores propiedades mecánicas (ductubilidad, maleabilidad, elasticidad, plasticidad) y de durabilidad.
Además, el doctor Oswaldo Burciaga Díaz explicó que los beneficios de trabajar con escoria de alto horno radican en que se trata de un material abundante en la región; tiene un bajo costo de producción; por su eficiencia energética reduce los gastos de calefacción y de aire acondicionado; al ser hechos a partier de desechos reciclados son ecológicos; no son tóxicos ni contaminan.
Independientemente de que se pueden usar en las nuevas tecnologías de construcción, también son eficientes contra el problema de corrosión de tuberías de drenaje; confinan metales pesados y desechos tóxicos; pueden obtenerse materiales cerámicos de baja temperatura, concretos para banquetas, pavimentos y tubería.
De igual manera, en 2011, alumnos del Tecnológico de Monterrey, Campus Puebla, crearon un cemento ecológico, de consistencia ligera, que es térmico y repelente al calor, además de tener un bajo costo y contribuir al aprovechamiento de residuos generados en la transformación de mármol.
En su momento, el estudiante de Ingeniería, Adriani Zanatta Alarcón, explicó los compuestos del nuevo material: 40% residuos de mármol, 20% desechos de plástico y 40% de aditivo, lo cual, permite que sea hasta 40% más económico que un concreto de grava y arena.
El doctor Said Robles Casolco también destacó que este cemento ecológico ya había sido registrado ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Intelectual con la marca “Plamarsa”, sin embargo, consideró necesario fomentar una cultura sobre el registro y patentes al interior de las universidades, ante el bajo porcentaje que se produce de las patentes en México.
Aunado a ello, “cambiar las prácticas comunes de los constructores en nuestro país es un difícil paso para acatar la norma ambiental que solicita al constructor ir reduciendo los residuos poco a poco hasta llegar a un mínimo”.
Uso adecuado de residuos
En México se producen 30 mil toneladas diarias de residuos de la construcción, los cuales, regularmente son arrojados a tiraderos, barrancas, zonas de reserva ecológica, suelos de conservación o cauces de ríos, cuando podrían ser reciclados o incluso, evitar que lleguen a estos lugares mediante un buen plan de acción durante el diseño de una obra.
En su obra Sustentabilidad en la Edificación. Estrategias para una Construcción Sustentable (2014), la maestra Edith Huanosta describe que la cuantificación de los desechos para una disposición final adecuada se dificulta por: la falta de normativa en todos los estados de la República; la clandestinidad con que se disponen los residuos en zonas protegidas, de barrancas o sitios sin control; y porque no existe un seguimiento detallado por parte de las dependencias competentes.
Por ello sugiere que la gestión de los Residuos de la Construcción y Demolición (RDC) debe ser una parte integral del desarrollo de un proyecto, lo cual implica la participación de cada uno de los involucrados, como: propietario, arquitecto e ingeniero, consultor de Gestión de la Construcción, el contratista y el subcontratista.
De tal manera que, durante la fase de diseño se tiene la opción de utilizar edificios existentes para evitar nuevas construcciones y demoliciones, se puede reducir el uso de recursos, consumir menos materiales y usar menos productos tóxicos.
Además, los diseñadores podrían contribuir a la reducción o eliminación de residuos subsecuentes mediante simplificar plantas, usar prefabricados, especificar materiales reciclables y materiales no peligrosos, así como usar briodegradables en vez de derivados de petróleo.
En otros casos, también se podría contar con el apoyo de compañías que se dedican a reciclar RCD, como la empresa mexicana Concretos Reciclados, cuya planta tiene tecnología que le permite hacer una adecuada clasificación de los mismos.
Sin embargo, esta empresa resalta que los materiales que se entreguen (adocretos, arcillas, blocks, tabiques, cerámicos, concreto armado, concreto simple, mamposterías, ladrillos y fresado de carpeta asfáltica), deben estar libres de basura, papel, madera, plástico, textiles y materiales tóxicos, con el fin de que se les pueda dar el tratamiento adecuado.
Aunque todavía falta trabajar en la materia, la especialista Edith Huanosta destacó que en México “se empiezan a crear instrumentos normativos como la Ley General de Cambio Climático (2012), para fomentar modelos de producción y consumo sustentable en los sectores industriales y la gestión integral de los residuos”.
Además, debido que en esa Ley México se compromete a reducir 30% sus emisiones al 2020 y 50% al 2050 con respecto al año 2000, consideró fundamental “fomentar la investigación, desarrollo e innovación de tecnología en materia de adaptación y mitigación al cambio climático, debido al impacto ambiental que genera la industria de la construcción”.
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